- •Оглавление
- •Введение
- •1. Заграждающие фильтры
- •1.1. Фильтр с полосой заграждения 14 – 18 ГГц
- •1.1.1. Определение параметров микрополосковой линии.
- •1.1.2. Создание электрической схемы.
- •1.1.3. Добавление переменных.
- •1.1.4. Редактирование элементов схемы.
- •1.1.6. Определение диапазона частот и проведение анализа.
- •1.1.7. Назначение переменных и параметров элементов для оптимизации.
- •1.1.8. Определение целей оптимизации.
- •1.1.9. Выполнение оптимизации.
- •1.1.10. Создание электромагнитной структуры.
- •1.1.11. Установка портов и анализ электромагнитной структуры.
- •1.1.12. Редактирование электромагнитной структуры.
- •1.2. Фильтр с частотой заграждения 4 ГГц
- •1.2.1. Создание электрической схемы.
- •1.2.2. Добавление переменных и редактирование элементов схемы.
- •1.2.3. Определение частот, добавление графика и анализ схемы.
- •1.2.4. Настройка схемы.
- •1.2.5. Статистический анализ.
- •1.2.6. Создание электромагнитной структуры.
- •1.2.7. Анализ и уточнение топологии.
- •1.3. Фильтр с полосой заграждения 4.5 – 5.5 ГГц
- •1.3.1. Создание электрической схемы.
- •1.3.2. Добавление переменных, редактирование и анализ схемы.
- •1.3.3. Оптимизация схемы.
- •1.3.4. Создание электромагнитной структуры.
- •1.3.5. Создание схемы с Х-моделями.
- •1.3.6. Заполнение Х-моделей, анализ и оптимизация схемы.
- •1.3.7. Создание и анализ электромагнитной структуры.
- •2. Фильтры нижних частот
- •2.1. Фильтр с полосой пропускания до 3 ГГц
- •2.1.1. Создание схемы фильтра.
- •2.1.2. Добавление переменных, редактирование элементов, определение частот, добавление графика и анализ схемы.
- •2.1.3. Настройка схемы.
- •2.1.4. Создание и анализ электромагнитной структуры.
- •2.1.5. Редактирование электромагнитной структуры.
- •2.2. Фильтр на емкостных секторах.
- •2.2.1. Создание схемы.
- •2.2.2. Добавление переменных редактирование элементов схемы.
- •2.2.3. Анализ схемы.
- •2.2.4. Настройка схемы.
- •2.2.5. Создание и анализ электромагнитной структуры.
- •3.1. Фильтр на шлейфах с полосой пропускания 8 – 12 ГГц
- •3.1.1. Создание схемы фильтра.
- •3.1.2. Добавление переменных и редактирование элементов схемы.
- •3.1.3. Определение частот проекта, анализ и настройка схемы.
- •3.1.4. Создание и анализ электромагнитной структуры.
- •3.1.5. Редактирование топологии.
- •3.2. Фильтр с боковыми электромагнитными связями с полосой пропускания 4 – 4.4 ГГц
- •3.2.1. Синтез фильтра.
- •3.2.2. Настройка схемы.
- •3.2.3. Статистический анализ.
- •3.2.4. Создание электромагнитной структуры.
- •3.3.3. Добавление частот, анализ и настройка схемы.
- •3.3.4. Создание электромагнитной структуры.
- •3.4.1. Создание электрической схемы.
- •3.4.2. Добавление переменных, редактирование элементов и анализ схемы.
- •3.4.3. Настройка схемы.
- •3.4.4. Создание и анализ электромагнитной структуры.
- •3.4.6. Редактирование топологии.
- •3.4.7. Моделирование заграждающего фильтра.
- •3.4.8. Создание и редактирование структуры фильтра с заграждением.
- •3.5. Шпилечный фильтр с полосой пропускания 875 – 1125 МГц.
- •3.5.1. Создание электромагнитной структуры.
- •3.5.2. Определение частот, создание графика и выполнение анализа.
- •3.6. Встречноштыревой фильтр с полосой пропускания 865 – 880 МГц.
- •3.6.1. Создание схемы фильтра.
- •3.6.2. Настройка схемы фильтра.
- •3.6.3. Создание и редактирование электромагнитной структуры.
- •3.7. Встречноштыревой фильтр с полосой пропускания 925 – 960 МГц.
- •3.7.1 Редактирование смоделированной топологии.
- •3.8.1. Синтез фильтра.
- •3.8.2. Добавление переменных и редактирование схемы.
- •3.8.3. Анализ и настройка схемы.
- •3.8.4. Создание электромагнитной структуры.
- •3.8.5. Анализ и редактирование электромагнитной структуры.
- •3.8.6. Проектирование фильтра нижних частот.
- •3.8.7. Добавление фильтра нижних частот к полосовому и анализ.
- •3.8.8. Проектирование заграждающего фильтра.
- •3.8.9. Добавление заграждающего фильтра к полосовому и анализ.
- •Литература
7. Дважды щёлкните по элементу MSUB и введите параметры Er=10.54, H=0.5, T=0.005, Tand=0.0001 и ErNom=10.54. Окончательная схема показана на рис. 3.68.
Рис. 3.68
3.3.3. Добавление частот, анализ и настройка схемы.
1.В левом окне проекта откройте вкладку Proj. Дважды щёлкните по Project Options в этом окне и введите частоты от 8 до 12 с шагом 0.25. Нажмите Apply и OK.
2.Сделайте активным окно схемы. Щёлкните по значку Tune Tool на панели инструментов, устанавливая курсор на переменные и щёлкая мышкой, назначьте для настройки все переменные, кроме L2=L-L1-LT, щёлкните мышкой на свободном месте поля схемы.
3.Щёлкните по значку New Graph на панели инструментов и создайте график с именем
LdB. Щёлкните правой кнопкой мышки по имени созданного графика в левом окне проекта и добавьте измеряемую величину S21 в dB, нажмите Apply и OK.
4. Щёлкните по значку Analyze на панели инструментов. Щёлкните правой кнопкой по графику и выберите Properties. В открывшемся окне Rectangular Plot Properties на вкладке Axes для оси x снимите “галочку” в Auto divs и в поле Step введите шаг по частоте 0.2. Для оси Left 1 снимите “галочку” в Auto limits, введите в поле Min введите -50 и в поле Max введите 0, снимите “галочку” в Auto divs и в поле Step
введите 5. На вкладке Fonts щёлкните по кнопке Axis numbers, в открывшемся окне Шрифт выберите шрифт Arial, начертание обычный и размер 14, нажмите OK. В окне Rectangular Plot Properties нажмите Apply и OK. Полученный график показан на рис. 3.69.
75
5. Щёлкните по значку Tune на панели инструментов и, двигая движки переменных на блоке настройки, добейтесь требуемой характеристики (рис. 3.70).
В результате настройки переменные получили следующие зна-
чения: L=5.25, L1=1.6, W1=0.7, W2=0.5, W3=W4=W5=0.45, S1=0.55, S2=1.1, S3=S4=1.2, WT=0.45 и LT=0.5.
Рис. 3.70
3.3.4. Создание электромагнитной структуры.
1. Выберите в меню команду Options>Layout Options. В открывшемся окне на вкладке
Layout в поле Grid spacing (Интервал сетки) введите 0.05 mm и в поле Database unit size введите 0.001 mm. На вкладке Dimension Lines в поля Font height и Arrow size
введите 0.5 mm, в поле Precision (Точность, т.е. число знаков после запятой) введите 2. Нажмите OK. На панели инструмен-
|
тов в окошке Set Grid Snap Multiple |
|
(Установить размер клеток в сетке |
|
кратным) введите 1х, щёлкнув по |
|
кнопке в правом краю этого окошка, |
Рис. 3.71 |
чтобы размер клеток в сетке остался |
равным 0.05 мм. |
2.Сделайте активным окно схемы. Выберите в меню команду New Schematic Layout View, чтобы отобразить топологию схемы. Возможный вариант отображения схемы показан на рис. 3.71.
3.Выделите все элементы топологии, установив курсор мышки левее и выше топологии, нажав кнопку мышки и переместив курсор правее и ниже топологии, или выбрав в ме-
ню команду Edit>Select All.
Выберите в меню команду
Edit>Snap Together или щёлкните по значку Snap Together на панели инструментов. Исправленная топология показана на рис. 3.72.
4. Выберите в меню команду
Dimension Line. Установите Рис. 3.72 курсор мышки на верхний ле-
вый угол входного проводника, нажмите кнопку мышки и, не отпуская кнопки, переместите курсор на верхний правый угол выходного проводника и отпустите кнопку, установите размер длины топологии удобным для наблюдения и щёлкните левой кнопкой мышки (рис. 3.72). Аналогично установите размер ширины топологии. Исходя их полученных размеров, выберем размер платы 19.75х7.
5. Выберите в меню команду New EM Structure и создайте структуру с именем
F95_105.
76
6. |
Выберите в меню команду Substrate Information. В открывшемся окне на вкладке |
||||||||
|
Enclosure в поле X-Dimension(mm) введите 19.75, в поле X-Divisions введите 395, в |
||||||||
|
поле Y-Dimension(mm) введите 7 и в поле Y- Divisions введите 140. На вкладке Dielec- |
||||||||
|
tric Layers для слоя 1 введите толщину 6. Для слоя 2 введите толщину 0.5, диэлектри- |
||||||||
|
|
|
ческую |
проницаемость |
|||||
|
|
|
10.54, тангенс потерь 0.0001 |
||||||
|
|
|
и масштаб просмотра 4 (рис. |
||||||
|
|
|
3.73). Нажмите OK. |
|
|
|
|||
|
|
7. |
Сделайте |
активным |
окно |
||||
|
|
|
топологии схемы, выделите |
||||||
|
|
|
все |
элементы |
топологии |
и |
|||
|
|
|
щёлкните по значку Copy на |
||||||
|
|
|
панели инструментов. |
|
|
||||
|
|
8. |
Сделайте |
активным |
окно |
||||
|
|
|
электромагнитной |
структу- |
|||||
|
|
|
ры и щёлкните по значку |
||||||
|
|
|
Paste на панели инструмен- |
||||||
|
Рис. 3.73 |
|
тов. Поместите топологию в |
||||||
|
|
электромагнитную |
структу- |
||||||
|
ру симметрично относительно корпуса так, чтобы крайние стороны входного и выход- |
||||||||
|
ного проводников точно совпадали с левым и правым краями корпуса (рис.3.74). |
|
|
||||||
9. |
Щёлкните по входному проводнику, чтобы выделить его. Щёлкните по значку Edge |
||||||||
|
Port на панели инструментов и установите порт на входе фильтра. Щёлкните по квад- |
||||||||
|
|
ратику |
установленного |
порта, |
|||||
|
|
установите курсор на |
правую |
||||||
|
|
сторону этого квадратика, на- |
|||||||
|
|
жмите кнопку мышки и сдвинь- |
|||||||
|
|
те |
референсную |
плоскость |
|||||
|
|
вправо на 1 мм. Аналогично ус- |
|||||||
|
|
тановите порт на выходе фильт- |
|||||||
|
|
ра. Выделите всю топологию, |
|||||||
|
Рис. 3.74 |
щёлкните правой |
кнопкой |
по |
|||||
|
любому |
элементу |
топологии |
и |
|||||
|
|
||||||||
|
|
выберите Mesh/Material |
Prop- |
||||||
|
|
erties. В открывшемся окне вы- |
|||||||
|
|
берите материал 1/2oz Cu, на- |
|||||||
|
|
жмите OK. Полученная тополо- |
|||||||
|
|
гия показана на рис.3.74. |
|
|
|||||
|
|
10. Щёлкните по |
значку |
Analyze |
|||||
|
|
на панели инструментов. Полу- |
|||||||
|
|
ченная характеристика показана |
|||||||
|
|
на рис. 3.75. Характеристика |
|||||||
|
|
сдвинута вниз по частоте, т.е. |
|||||||
|
|
нужно |
укоротить |
резонаторы. |
|||||
|
Рис. 3.75 |
Кроме того добавим частотных |
|||||||
|
точек, чтобы точнее отобразить |
||||||||
|
|
||||||||
характеристику в переходной области.
11.Дважды щёлкните по Project Options в левом окне проекта. На вкладке Frequencies отметьте Add и Single point. В поле Point(GHz) введите 9.35 и нажмите Apply. Аналогично добавьте частоты 10.65 и 10.85. Щёлкните по значку Analyze на панели инструментов.
12.Установите курсор на имя электромагнитной структуры F95_105 в левом окне проекта, нажмите левую кнопку мышки и переместите курсор на группу EM Structures.
77
Щёлкните правой кнопкой мышки по имени скопированной структу-
ры Copy of F95_105, выберите Rename EM Structure и переиме-
нуйте её в F95_105A.
13. Дважды щёлкните по верхней части первого резонатора, установите курсор на ромбик посередине верхней стороны и сместите её вниз на 0.05. Аналогично укоротите все остальные резонаторы. Сделайте активным окно графика LdB и щёлкните по значку Analyze на панели инструментов. Характеристика показана на рис. 3.76.
14. Для дальнейшей отработки топологии лучше перейти к графику стоячей волны. Щёлкните по значку New Graph и создайте график с именем KstU. Щёлкните правой кнопкой мышки по этому имени в левом окне проекта и вы-
берите Add Measurement. В об-
ласти Meas. Type выберите Linear, в области Measurement выберите VSWR, в поле Data Source Name введите All Source, в поле
Port Index установите 1, снимите “галочку” в dB, нажмите Apply и OK. Щёлкните по значку Analyze на панели инструментов. Щёлкните правой кнопкой по графику и выберите
Properties. Для оси x снимите “галочки” в Auto limits и Auto divs. В поле Min введите 9, в поле Max введите 11, в поле Step введите 0.2. Для оси Left 1 снимите “галочки” в Auto limits и Auto divs. В поле Min введите 0, в поле Max введите 10, в поле Step введите 0.5. График KstU показан
на рис. 3.77. |
|
|
15. Уточним |
точку |
подключения |
кондуктивной связи. Щёлкните |
||
правой кнопкой мышки по имени |
||
структуры F95_105 в левом окне |
||
проекта и удалите эту структуру. |
||
Создайте |
копию |
оставшейся |
структуры F95_105A, как описано выше, и переименуйте скопированную структуру в F95_105. Нажмите клавишу Shift и щёлкните
по двум входным отрезкам линий, чтобы выделить их (рис. 3.78). Установите курсор на любой выделенный проводник и сдвиньте выделенные проводники на 0.2 вверх. В Project Options добавьте частоту 9.6 ГГц, как описано выше. Сделайте активным окно графика KstU и щёлкните по значку Analyze на панели инструментов. Полученный график показан на рис. 3.79. Характеристика имеет сдвиг вверх по частоте и полоса пропускания несколько шире требуемой при выполнении требований на частотах за-
78
